انواع تکیه‌گاه‌های سازه‌‌ای/ شرایط مرزی

انواع تکیه‌گاه‌ها:

تعریف شرایط مرزی در مدل، فارغ از اینکه از چه نرم افزاری استفاده می‌کنید، یکی از مهمترین بخش‌های آماده‌ سازی مدل برای تحلیل است. تکیه‌گاه‌ها بخش مهمی از ساخت مدل هستند که از طریق تعریف درست آن‌ها نتایج دقیق و مورد انتظار بدست می‌آیند. نمی‌توانیم تکیه گاه‌ها را نادیده بگیریم و یا بر مبنای حدثیات آن‌ها را تعیین کنیم زیرا شرایط تکیه گاهی متفاوت ممکن است منجر به رفتاری از سازه شود که ما انتظار آن را نداشتیم. برای تعریف  تکیه گاه‌ها در سازه‌های فولادی باید از دیتیل (جزئیات) آن آگاهی داشته باشید. برای مثال تکیه‌گاه یک ستون در سازه‌های فولادی بسته به دیتیلی که در نظر گرفته شده، می‌تواند ساده یا گیردار باشد.

تکیه‌گاه گیردار

این سخت ترین نوع در بین تکیه‌ گاه‌ها است. این تکیه‌گاه عضو را در همه‌ جهت‌های طولی و پیچشی مهار می‌کند. این بدین معناست که عضو نمی‌تواند در هیچ جهتی جابه‌جا شود یا دوران کند. بهترین مثال این موضوع ستونی است که در بتن قرار گرفته است. این ستون نمی‌تواند بپیچد، دوران کند یا جابه‌جا شود. یک تکیه‌گاه گیردار در در مدل سه بعدی، 6 درجه آزادی مهارشده دارد که سه تای آن‌ها درجات آزادی انتقالی و سه تای دیگر درجات آزادی دورانی در سه محور متعامد X،Y وZ هستند.

این تکیه‌گاه‌ها زمانی که فقط می‌توانید از یک تکیه‌گاه استفاده کنید، مفید هستند. تکیه‌گاه گیردار تمامی مهارهایی را  که برای استایی ساختمان مورد نیاز است، تامین می‌کند. این تنها نوع تکیه‌گاه است که برای طره‌های پایدار مورد استفاده قرار می‌گیرد.

بزرگترین ویژگی مثبت این نوع تکیه‌گاه می‌تواند نقطه‌ی ضعف آن نیز باشد زیرا گاهی در ساختمان به کمی تغییر شکل یا بازی کردن نیاز داریم تا مصالح اطراف آن‌ حفظ شوند. برای مثال، در حالی که بتن در حال افزایش مقاومت است، دچار انبساط نیز می‌شود. پس این خیلی مهم است که تکیه گاه به درستی طرایح شده باشد در غیر اینصورت درز به وجود آمده در اثر انبساط، ممکن است منجر به کاهش دوام شود.

عکس العمل‌های تکیه گاه گیردار

تکیه‌گاه غلتکی

این تکیه‌گاه نمی‌تواند در جهت افقی مهار ایجاد کند اما در جهت قائم مهار ایجاد می نماید. این اتصال در جهت افقی آزادنه حرکت می‌کند زیرا چیزی جلوی آن را نمی‌گیرد.

رایج‌ترین مورد استفاده این نوع تکیه گاه در پل ها است. به طور معمول در پل‌ها تکیه‌گاه غلطکی در یک انتها وجود دارد تا جابه‌جایی افقی و انبساط ناشی از تغییرات دمایی در نظر گرفته شوند.

تکیه‌گاه غلطکی در مقابل نیروهای افقی مقاومت نمی‌کند بلکه سازه به نکیه گاه دیگری نیاز دارد تا جابه‌جایی افقی را محدود کند. برای اینکه یازه پایدار باشد، تکیه‌گاه غلتکی همراه با تکیه ساده مورد استفاده قرار می‌گیرد.

تکیه‌گاه ساده

تکیه گاه رایج مورد استفاده در مهندسی عمران، تکیه گاه ساده است. مانند مفصل، این تکیه گاه اجازه‌ دوران را می‌دهد اما اجازه جابه جایی را نمی دهد که به این معناست که  با نیروهای افقی و قائم مقابله می‌‌کند اما خمش تحمل نمی‌کند.

تکیه گاه‌های ساده به کرات در خرپاها مورد استفاده قرار می‌گیرند. با اتصال چندین عضو توسط اتصال ساده، اعضا به یکدیگر فشار می‌اورند که این امر نیروی محوری در اعضا ایجاد می‌کند. مزیت این تکیه‌گاه این است که اعضا نیروهای خمشی داخلی ندارند در نتیجه فقط برحسب نیروی محوریشان طراحی می‌شوند.

تکیه گاه ساده نمی‌تواند به تنهایی سازه را نگه دارد زیرا برای تحمل خمش در سازه، حداقل به دو تکیه گاه نیاز است.

مفصل داخلی

مفصل‌های داخلی معمولا برای اتصال اعضا به یک نقطه مورد استفاده قرار می‌گیرند نه به عنوان تکیه‌گاه. در برخی موارد، عمدا کارگذاشته می‌شوند تا بار اضافی ناحیه ضعیف را بشکند (به عنوان فیوز عمل کند) و به سایر اعضای سازه‌ای آسیبی نرسد.

منبع:

www.civildigital.com

VIP Content

این مطلب و بسیاری مطالب دیگر برای اعضای VIP به صورت رایگان موجود است. شما میتوانید با ثبت نام و دریافت عضویت VIP به تمامی این محتوا ها دسترسی نا محدود داشته باشید.

هم اکنون ثبت نام نمایید
© کپی رایت 1398 - عمران زاگرس